Гликоген – это запасной углевод животных, состоящий из большого количества остатков глюкозы. Запас гликогена позволяет быстро восполнять недостаток содержания в крови глюкозы, как только её уровень понижается, происходит расщепление гликогена, и в кровь поступает свободная глюкоза. В организме человека глюкоза в основном хранится в виде гликогена. Запасать отдельные молекулы глюкозы клеткам не выгодно, так как это значительно повышало бы осмотическое давление внутри клетки. По своей структуре гликоген напоминает крахмал, то есть полисахарид, который в основном запасают растения. Крахмал тоже состоит из остатков глюкозы, соединённых между собой, однако в молекулах гликогена гораздо больше разветвлений. Качественная реакция на гликоген – реакция с йодом – даёт бурое окрашивание, в отличие от реакции йода с крахмалом, которая позволяет получить фиолетовое окрашивание.
Образование и расщепление гликогена регулируют несколько гормонов, а именно:
1) инсулин2) глюкагон3) адреналин
Образование гликогена происходит после того, как концентрация глюкозы в крови повышается: раз глюкозы много, то её необходимо запасти впрок. Поглощение глюкозы клетками в основном регулируется двумя гормонами-антагонистами, то есть гормонами с противоположным действием: инсулином и глюкагоном. Оба гормона выделяются клетками поджелудочной железы.
Обратите внимание: слова «глюкагон» и «гликоген» очень похожи, но глюкагон – это гормон, а гликоген – запасной полисахарид.
Инсулин синтезируется, если глюкозы в крови много. Это обычно бывает после того, как человек поел, в особенности если еда - это богатая углеводами пища (например, если съесть мучное или сладкое). Все углеводы, которые содержатся в пище, расщепляются до моносахаридов, и уже в таком виде через стенку кишечника всасываются в кровь. Соответственно, уровень глюкозы повышается.
Когда рецепторы клеток реагируют на инсулин, клетки поглощают глюкозу из крови, и её уровень вновь снижается. Кстати, именно поэтому диабет – недостаток инсулина – образно называют «голод среди изобилия», ведь в крови после употребления пищи, которая богата углеводами, появляется очень много сахара, но без инсулина клетки не могут его поглотить. Часть глюкозы клетки используют для получения энергии, а оставшуюся превращают в жир. Клетки печени используют поглощённую глюкозу для синтеза гликогена. Если же в крови мало глюкозы, то происходит обратный процесс: поджелудочная железа выделяет гормон глюкагон, и клетки печени начинают расщеплять гликоген, выделяя глюкозу в кровь, или синтезировать глюкозу заново из более простых молекул, таких как молочная кислота.
Адреналин также приводит к распаду гликогена, потому что всё действие этого гормона направлено на то, чтобы мобилизовать организм, подготовить его к реакции по типу «бей или беги». А для этого необходимо, чтобы концентрация глюкозы стала выше. Тогда мышцы смогут использовать её для получения энергии.
Таким образом, поглощение пищи приводит к выделению в кровь гормона инсулина и синтезу гликогена, а голодание – к выделению гормона глюкагона и распаду гликогена. Выделение адреналина, происходящее в стрессовых ситуациях, также приводит к распаду гликогена.
Субстратом для синтеза гликогена, или гликогеногенеза, как его по-другому называют, служит глюкозо-6-фосфат. Это молекула, которая получается из глюкозы после присоединения к шестому атому углерода остатка фосфорной кислоты. Глюкоза, образующая глюкозо-6-фосфат, попадает в печень из крови, а в кровь – из кишечника.
Возможен и другой вариант: глюкоза может быть заново синтезирована из более простых предшественников (молочной кислоты). В таком случае из крови глюкоза попадает, например, в мышцы, где расщепляется до молочной кислоты с выделением энергии, а потом накопленная молочная кислота транспортируется в печень, и клетки печени заново синтезируют из неё глюкозу. Потом эту глюкозу можно превратить в глюкозо-6-фосфот и далее на его основе синтезировать гликоген.
Итак, что же происходит в процессе синтеза гликогена из глюкозы?
1. Глюкоза после присоединения остатка фосфорной кислоты становится глюкозо-6-фосфатом. Это происходит благодаря ферменту гексокиназе. Этот фермент имеет несколько разных форм. Гексокиназа в мышцах немного отличается от гексокиназы в печени. Та форма этого фермента, которая присутствует в печени, хуже связывается с глюкозой, а продукт, образующийся в ходе реакции, не ингибирует протекание реакции. Благодаря этому клетки печени способны поглощать глюкозу только тогда, когда её много, и могу сразу превратить в глюкозо-6-фосфат очень много субстрата, даже если не успевают его переработать.
2. Фермент фосфоглюкомутаза катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в его изомер - глюкозо-1-фосфат.
3. Полученный глюкозо-1-фосфат потом соединяется с уридинтрифосфатом, образуя УДФ-глюкозу. Катализирует этот процесс фермент УДФ-глюкозопирофосфорилаза. Эта реакция не может протекать в обратную сторону, то есть является необратимой в тех условиях, которые присутствуют в клетке.
4. Фермент гликогенсинтаза переносит остаток глюкозы на формирующуюся молекулу гликогена.
5. Гликогенразветвляющий фермент добавляет точки ветвления, создавая новые «веточки» на молекуле гликогена. Позже на конец этого ответвления добавляются новые остатки глюкозы с помощью гликогенсинтазы.
Гликоген – это необходимый для жизни запасной полисахарид, и хранится он в виде небольших гранул, находящихся в цитоплазме некоторых клеток.
Гликоген запасают следующие органы:
1. Печень. В печени гликогена довольно много, и это единственный орган, который использует запас гликогена для регуляции концентрации сахара в крови. До 5-6 % может составлять гликоген от массы печени, что примерно соответствует 100-120 граммам.
2. Мышцы. В мышцах запас гликогена меньше в процентном соотношении (до 1 %), однако суммарно по весу может превосходить весь гликоген, запасённый в печени. Мышцы не выделяют ту глюкозу, которая образовалась после распада гликогена, в кровь, они используют её только для своих собственных нужд.
3. Почки. В них обнаружено незначительное количество гликогена. Ещё меньшие количества были найдены в глиальных клетках и в лейкоцитах, то есть белых кровяных клетках.
В процессе жизнедеятельности организма гликоген синтезируется довольно часто, практически каждый раз после еды. Организму нет смысла запасать огромные количества гликогена, ведь основная его функция – это не служить донором питательных веществ как можно дольше, а регулировать количество сахара в крови. Запасов гликогена хватает на срок около 12 часов.
Для сравнения, запасённые жиры:
- во-первых, обычно имеют массу гораздо большую, чем масса запасённого гликогена,- во-вторых, их может хватить на месяц существования.
К тому же стоит отметить, что организм человека может превращать углеводы в жиры, но не наоборот, то есть запасённый жир превратить в гликоген никак не получится, только напрямую использовать для получения энергии. А вот расщепить гликоген до глюкозы, потом разрушить саму глюкозу и использовать получившийся продукт для синтеза жиров организм человека вполне в состоянии.
energysportlife.ru
Лишние сантиметро-килограммы медленно, но верно уходят с каких угодно проблемных мест, кроме «пузика». «Вопрос живота» стоит перед человечеством как никогда остро: виной тому сидячая работа, нерациональное питание, ненормированный график и вредные привычки.
Если внимательно проанализировать меню самых распространенных на сегодня диет, то можно обнаружить, что многие продукты повторяются из одной системы питания в другую. Рассмотрим наиболее типичные (и спорные) рекомендации и выясним, почему эти продукты так полезны для похудения.
Явление нервного тика знакомо даже здоровым, эмоционально устойчивым людям. Данное отклонение в нервной системе является выражением своеобразного недовольства вашего организма на ряд негативных факторов, среди которых сильные стрессы, нервное или мышечное перенапряжение, развитие конкретных заболеваний.
Часто бывает так, что даже при соблюдении всех условий лишний вес никак не хочет покидать «насиженное место». Давайте рассмотрим основные причины того, почему у вас не получается похудеть, и как сделать похудение эффективным и приятным.
Дренажный напиток – это напиток, действие которого направлено на ускорение метаболизма, нормализацию водно-солевого баланса в организме, посредством улучшения лимфатического потока во всех органах и системах.
Лайм имеет огромное применение как в промышленности, так и в быту. В кулинарии лайм является отличной основой для соусов и заправок. Он входит в состав многих косметических продуктов, в том числе и домашнего изготовления.
Важный параметр, формирующий наше здоровье в целом – это рацион и кулинарные привычки. Какие продукты полезны для крепкого сердца и чистых сосудов, и какую роль в функционировании сердечнососудистой системы играют фрукты.
Гликоген (химическая формула (C6h20O5)n) – это крахмал животного происхождения, запасной углевод животных организмов, в том числе человека. Гликоген также обнаружен в некоторых дрожжевых грибах, в растениях и бактериях. Гликоген впервые был открыт и описан французским физиологом Бернаром в 1857 году. Тогда ученый описал гликоген, содержащийся в печени.
Сейчас современная наука точно знает, что гликоген скапливается не только в тканях печени, хотя уровень содержания в печень самый высокий – до пяти процентов. Есть гликоген и в скелетных мышцах – 0,5 – 2%.
С точки зрения органической химии гликоген – это гомополисахарид, который построен из полутора десятков тысяч остатков а-D-глюкозы. Гликоген участвует в катаболизме сложных углеводов, в том числе их синтезе. Некоторые болезни обмена веществ врачи связывают с нехваткой либо избытком гликогена, часто обусловленной наследственностью, компонентов синтеза гликогена.
Уровень гликогена в организме колеблется в зависимости от приема углеводистой пищи. Так, максимальный уровень (до пяти процентов) поднимается в печени через час-полтора после приема богатой углеводами пищи: сладкого, мучного, картофеля. В мышцах концентрация гликогена не столь высока, до одного процента, однако, учитывая, что общий объем мышечной массы существенно превосходит объем печени, общее количество гликогена в мышцах почти вдвое выше, чем в печени. Общий вес гликогена в организме может достигать 450 граммов.
Гликоген начинает распадаться, когда организм испытывает нехватку энергии. В печени уровень гликогена снижается почти до нуля, если допускать длительное голодание. В мышцах гликоген начинает распадаться в случае интенсивной физической нагрузки, если израсходованы другие источники энергии, то есть все съеденное до тренировки организм благополучно потратил.
Гликоген синтезируется только с приемом пищи, для его синтеза организму необходимо истратить определенное количество энергии. Главная функция гликогена – «быть стратегическим» запасом энергии на случай отсутствия поступления энергии. Этот запас организм синтезирует из углеводов. Сначала организм перерабатывает в глюкозу то количество полезных веществ, которое необходимо для поддержания протекающих процессов: физической и умственной активности.
Остальное организм откладывает в печени и мышцах в виде гликогена, чтобы в период острой нехватки энергии начать его тратить. Синтез гликогена в организме иногда называют сахарообразованием, так как гликоген – источник глюкозы для организма.
Этот процесс может быть запущен организмом двумя путями. Первый - сразу после еды, богатой углеводами, когда из-за повышенного уровня глюкозы в крови повышается выработка инсулина. Он попадает в кровоток и помогает доставить глюкозу в клетки, тем самым помогает синтезу гликогена.
Второй - когда организм испытывает острую нехватку питания, в результате голода или после физической активности. Наверняка каждому человеку, хоть раз испытавшему чувство голода, знакомы ощущения апатии, вялости, снижение не только физической, но и психической активности. Так организм реагирует на нехватку энергии в организме, когда израсходованы запасы гликогена.
Мы уже знаем, что гликоген в человеческом организме синтезируется в печени и мышцах. Гликоген в разных органах выполняет разную функцию. Гликоген в печени обеспечивает глюкозой весь организм, в мышцах – обеспечивает энергией нашу двигательную активность.
В тот момент, когда уровень сахара снижается, организм начинает синтезировать гормон глюкагон, который из гликогена создает источник топлива. Он будет израсходован, когда вы усилите физическую активность, в тренажерном зале, например. Если организм израсходует все запасы гликогена, а нового источника энергии не получит (то есть вы не будете есть в течение длительного времени), то организм в качестве источника энергии начнет использовать имеющиеся белки – мышечную массу.
Сердце – тоже мышца, в которой накапливается гликоген. До четверти всей необходимой для нормальной работы энергии сердце черпает из глюкозы. Если запасы гликогена иссякают, то организм начинает брать энергию из мышечной массы. Это одна из причин, по которой почти все люди, страдающие от анорексии, имеют серьезные проблемы с сердцем.
Избыток глюкозы также негативно сказывается на здоровье. При избыточном питании и малой физической активности гликоген не успевает тратиться, и тогда глюкоза превращается в жир, который откладывает как под кожей, создавая излишний объем тела, так и на внутренних органах, что приводит к серьезным проблемам со здоровьем. От этих жировых излишков намного сложнее избавиться, чем от гликогена, который хранится в мышцах.
Печень выполняет множество функций в организме, одна из которых – поддержание оптимальной концентрации глюкозы в крови, которая в печени хранится в виде гликогена. Процессы распада гликогена в печени – достаточно сложные, в их ходе печень поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови (от 79 до 119 мг/дл). Это очень важный показатель: и недостаток глюкозы в крови (гипогликемия), так и избыток (гипергликемия) опасны не только для здоровья, но могут угрожать и жизни.
Роль гликогена в углеводном обмене велика. Поэтому важно, чтобы его уровень не превышал достаточного для нормального функционирования организма, но в то же время не был ничтожно малым. Любая крайность негативно сказывается на здоровье.
Гликоген обладает высокой способностью связывать воду. Каждый грамм гликогена связывает примерно четыре грамма воды. Собственно, гликоген содержится в тканях не в сухом виде, в виде водного раствора, своеобразном «киселе».
Среднее содержание гликогена в организме – около 400 граммов, еще примерно 1600 граммов – вода, в которой растворен собственно гликоген. Когда спортсмен переходит на интенсивные тренировки, в ходе которых организм начинает тратить запасы гликогена из мышц, то вместе с тем выходит и вода. Обычно – в пропорциях один к четырем. Поэтому мы так интенсивно потеем во время физической активности.
Эта особенность гликогена связывать большое количество воды «виновата» в том, что все быстрые экспресс–диеты (минимальное употребление калорий в течение нескольких дней), направленные на похудение, на поверку оказываются малоэффективными в долгосрочной перспективе. Подавляющая часть килограммов, потерянных в течение короткого времени, приходится на воду, которая была связана с гликогеном.
Организм, не получая необходимой энергии с питанием, начинает тратить гликоген. Вместе с гликогеном организм покидает вода, в котором он был растворен. В этом – секрет всех экспресс-диет и моно-диет, рассчитанных на неделю-полторы. Тело теряет воду, а не жировые отложения. Как только мы начинаем нормально есть, организм восполняет запасы гликогена в мышцах и печени, а вместе с этим тело наполняется водой, связанной с гликогеном.
Чтобы заставить организм тратить жировые отложения для пополнения энергии после тренировок, специалисты советуют не только пересмотреть рацион, но и выполнять высокоэффективные упражнения, которые приведут к расходованию запасов гликогена. Тренеры, работающие в фитнес залах с людьми, страдающими от лишнего веса, вывели формулу проведения таких упражнений: от двух до восьми минут интенсивной кардионагрузки при максимально возможной интенсивности. Однако такой режим возможен, если нет хронических заболеваний. В противном случае нужно проконсультироваться с лечащим врачом.
При выполнении таких тренировок питание должно быть преимущественно белковым. Углеводная пища быстро восполнит запасы гликогена и минимизирует эффект от тренировок.
Автор: Берестова Светлана
Умение создавать красивый и грамотный макияж не появляется ниоткуда. Этому нужно учиться. У нынешнего поколения есть огромное преимущество – неограниченный доступ к полезной информации, этого не было у наших мам и бабушек.
Современное разнообразие эфирных масел, а также спектр их воздействия на физическое, психическое и эмоциональное состояние человека, настолько велико, что смесь можно подобрать практически для любой цели и даже любого случая.
Прилагая огромные усилия для борьбы с целлюлитом, мы хотим, чтобы в средстве были только полезные, а главное – эффективные ингредиенты! В домашних условиях можно приготовить не только натуральное и выгодное антицеллюлитное масло, но и периодически менять его состав, подстраиваясь под существующие потребности.
Жидкость, которая в излишних количествах накапливается в организме, часто становится причиной отеков, мешков под глазами, быстрой утомляемости и даже лишнего веса. Давайте разберемся как эффективно и без ущерба собственному здоровью удалить лишнюю жидкость из нашего организма, приведя водный баланс в норму.
Вся информация носит информационный, а не рекомендательный характер. Проконсультируйтесь с врачом, не занимайтесь самолечением.
Материалы: http://xn----htbbacbpccnglsso1ag.xn--p1ai/fitness/glikogen.html
life4well.ru
Важный параметр, формирующий наше здоровье в целом – это рацион и кулинарные привычки. Какие продукты полезны для крепкого сердца и чистых сосудов, и какую роль в функционировании сердечнососудистой системы играют фрукты.
Гликоген (химическая формула (C6h20O5)n) – это крахмал животного происхождения, запасной углевод животных организмов, в том числе человека. Гликоген также обнаружен в некоторых дрожжевых грибах, в растениях и бактериях. Гликоген впервые был открыт и описан французским физиологом Бернаром в 1857 году. Тогда ученый описал гликоген, содержащийся в печени.
Сейчас современная наука точно знает, что гликоген скапливается не только в тканях печени, хотя уровень содержания в печень самый высокий – до пяти процентов. Есть гликоген и в скелетных мышцах – 0,5 – 2%.
С точки зрения органической химии гликоген – это гомополисахарид, который построен из полутора десятков тысяч остатков а-D-глюкозы. Гликоген участвует в катаболизме сложных углеводов, в том числе их синтезе. Некоторые болезни обмена веществ врачи связывают с нехваткой либо избытком гликогена, часто обусловленной наследственностью, компонентов синтеза гликогена.
Уровень гликогена в организме колеблется в зависимости от приема углеводистой пищи. Так, максимальный уровень (до пяти процентов) поднимается в печени через час-полтора после приема богатой углеводами пищи: сладкого, мучного, картофеля. В мышцах концентрация гликогена не столь высока, до одного процента, однако, учитывая, что общий объем мышечной массы существенно превосходит объем печени, общее количество гликогена в мышцах почти вдвое выше, чем в печени. Общий вес гликогена в организме может достигать 450 граммов.
Гликоген начинает распадаться, когда организм испытывает нехватку энергии. В печени уровень гликогена снижается почти до нуля, если допускать длительное голодание. В мышцах гликоген начинает распадаться в случае интенсивной физической нагрузки, если израсходованы другие источники энергии, то есть все съеденное до тренировки организм благополучно потратил.
Гликоген синтезируется только с приемом пищи, для его синтеза организму необходимо истратить определенное количество энергии. Главная функция гликогена – «быть стратегическим» запасом энергии на случай отсутствия поступления энергии. Этот запас организм синтезирует из углеводов. Сначала организм перерабатывает в глюкозу то количество полезных веществ, которое необходимо для поддержания протекающих процессов: физической и умственной активности.
Остальное организм откладывает в печени и мышцах в виде гликогена, чтобы в период острой нехватки энергии начать его тратить. Синтез гликогена в организме иногда называют сахарообразованием, так как гликоген – источник глюкозы для организма.
Этот процесс может быть запущен организмом двумя путями. Первый - сразу после еды, богатой углеводами, когда из-за повышенного уровня глюкозы в крови повышается выработка инсулина. Он попадает в кровоток и помогает доставить глюкозу в клетки, тем самым помогает синтезу гликогена.
Второй - когда организм испытывает острую нехватку питания, в результате голода или после физической активности. Наверняка каждому человеку, хоть раз испытавшему чувство голода, знакомы ощущения апатии, вялости, снижение не только физической, но и психической активности. Так организм реагирует на нехватку энергии в организме, когда израсходованы запасы гликогена.
Мы уже знаем, что гликоген в человеческом организме синтезируется в печени и мышцах. Гликоген в разных органах выполняет разную функцию. Гликоген в печени обеспечивает глюкозой весь организм, в мышцах – обеспечивает энергией нашу двигательную активность.
В тот момент, когда уровень сахара снижается, организм начинает синтезировать гормон глюкагон, который из гликогена создает источник топлива. Он будет израсходован, когда вы усилите физическую активность, в тренажерном зале, например. Если организм израсходует все запасы гликогена, а нового источника энергии не получит (то есть вы не будете есть в течение длительного времени), то организм в качестве источника энергии начнет использовать имеющиеся белки – мышечную массу.
Сердце – тоже мышца, в которой накапливается гликоген. До четверти всей необходимой для нормальной работы энергии сердце черпает из глюкозы. Если запасы гликогена иссякают, то организм начинает брать энергию из мышечной массы. Это одна из причин, по которой почти все люди, страдающие от анорексии, имеют серьезные проблемы с сердцем.
Избыток глюкозы также негативно сказывается на здоровье. При избыточном питании и малой физической активности гликоген не успевает тратиться, и тогда глюкоза превращается в жир. который откладывает как под кожей, создавая излишний объем тела, так и на внутренних органах, что приводит к серьезным проблемам со здоровьем. От этих жировых излишков намного сложнее избавиться, чем от гликогена, который хранится в мышцах.
Печень выполняет множество функций в организме, одна из которых – поддержание оптимальной концентрации глюкозы в крови, которая в печени хранится в виде гликогена. Процессы распада гликогена в печени – достаточно сложные, в их ходе печень поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови (от 79 до 119 мг/дл). Это очень важный показатель: и недостаток глюкозы в крови (гипогликемия), так и избыток (гипергликемия) опасны не только для здоровья, но могут угрожать и жизни.
Роль гликогена в углеводном обмене велика. Поэтому важно, чтобы его уровень не превышал достаточного для нормального функционирования организма, но в то же время не был ничтожно малым. Любая крайность негативно сказывается на здоровье.
Гликоген обладает высокой способностью связывать воду. Каждый грамм гликогена связывает примерно четыре грамма воды. Собственно, гликоген содержится в тканях не в сухом виде, в виде водного раствора, своеобразном «киселе».
Среднее содержание гликогена в организме – около 400 граммов, еще примерно 1600 граммов – вода, в которой растворен собственно гликоген. Когда спортсмен переходит на интенсивные тренировки, в ходе которых организм начинает тратить запасы гликогена из мышц, то вместе с тем выходит и вода. Обычно – в пропорциях один к четырем. Поэтому мы так интенсивно потеем во время физической активности.
Эта особенность гликогена связывать большое количество воды «виновата» в том, что все быстрые экспресс–диеты (минимальное употребление калорий в течение нескольких дней), направленные на похудение, на поверку оказываются малоэффективными в долгосрочной перспективе. Подавляющая часть килограммов, потерянных в течение короткого времени, приходится на воду, которая была связана с гликогеном.
Организм, не получая необходимой энергии с питанием, начинает тратить гликоген. Вместе с гликогеном организм покидает вода, в котором он был растворен. В этом – секрет всех экспресс-диет и моно-диет, рассчитанных на неделю-полторы. Тело теряет воду, а не жировые отложения. Как только мы начинаем нормально есть, организм восполняет запасы гликогена в мышцах и печени, а вместе с этим тело наполняется водой, связанной с гликогеном.
Чтобы заставить организм тратить жировые отложения для пополнения энергии после тренировок, специалисты советуют не только пересмотреть рацион, но и выполнять высокоэффективные упражнения, которые приведут к расходованию запасов гликогена. Тренеры, работающие в фитнес залах с людьми, страдающими от лишнего веса, вывели формулу проведения таких упражнений: от двух до восьми минут интенсивной кардионагрузки при максимально возможной интенсивности. Однако такой режим возможен, если нет хронических заболеваний. В противном случае нужно проконсультироваться с лечащим врачом.
При выполнении таких тренировок питание должно быть преимущественно белковым. Углеводная пища быстро восполнит запасы гликогена и минимизирует эффект от тренировок.
Автор: Берестова Светлана
healthyorgans.ru
Гликоген
Небольшое количество глюкозы всегда содержится в нашем организме (в печени, мышечной ткани). Это запас представлен в виде гликогена, который в случае надобности снова приходит в исходное состояние (т.е. глюкозу)
В организме человека запаса данного вещества хватает на сутки, в случае если глюкоза не поступает извне. Это достаточно большой промежуток времени, особенно если учесть что эти запасы тратятся головным мозгом для улучшения мыслительной деятельности.
Хранящийся в печени гликоген регулярно подвержен высвобождению и пополнению запасов. Первый этап происходит во время сна и между приемом еды, когда уровень глюкозы в крови сокращается и требуется ее восполнение. Поступление же вещества в организм происходит извне, с определенной пищей.
Гликоген представляет собой главную форму существования углеводов в организме человека. Эти запасы глюкозы хранятся в мышцах и печени.
Углеводсодержащая пища, попадая в желудок, расщепляется до глюкозы, которая далее всасывается в кровь. Таким образом, ее количество в крови начинает увеличиваться. Инсулин, который выделяется из поджелудочной железы, превращает глюкозу в гликоген. Это происходит до той степени, пока уровень сахара в крови не стабилизируется.Вернуться к содержанию
Хранение энергии – это главная роль вещества.
Гликоген в печени поставляет глюкозу всему организму, а из мышц – улучшает физическую активность. В процессе снижения сахара в крови, начинает образовываться глюкагон, гормон превращающий гликоген в энергию. Если не последовал прием пищи и организму больше негде взять глюкозу, то он будет пытаться расщеплять белки для получения энергии.Длительное отсутствие глюкозы и гликогена может привести к развитию булимии или анорексии и негативно отразиться на сердечной мышце. Переизбыток же этого вещества превращается в жир и скапливается в организме человека. В таком случае рекомендуется сократить потребление сладостей.
Печень – крупный внутренний орган, который может достигать до 1,5 кг. Она выполняет ряд важных функций, в том числе и углеводный обмен. Через нее происходит фильтрация крови из желудочно-кишечного тракта, которая насыщена различными веществами.
Задача печени заключается в поддержании количества глюкозы в крови, запасы которой представлены в виде гликогена.
При нормальном содержании глюкозы в крови ее показатель может быть в пределах 80-120 мг на децилитр крови. Как нехватка, так и переизбыток гликогена в крови способен привести к серьезным заболеваниям, поэтому роль печени крайне велика.
В мышечной ткани также происходит скопление и хранение гликогена. Он необходим для поступления энергии в организм при физических нагрузках. Быстро восполнить его запасы можно, если после упражнений употребить в пищу продукты или напитки, у которых будет содержание углеводов и белка в соотношении 4:1.
Наибольшее содержание гликогена происходит в клетках печени (до 8% от их массы), остальные органы могут это делать лишь на 1-1,5%. Если перевести все в массу, то в печени взрослого человека может содержаться до 110 г этого вещества!
Вернуться к содержанию
Потребность увеличивается при:
Снижение потребности:
При хроническом дефиците данного компонента происходит скопление жира в печени, что может привести к ее жировому перерождению. В качестве источников энергии выступают теперь не углеводы, а белки и жиры. Кровь начинает накапливать в себе вредные продукты – кетоны, которые в большом содержании смещают кислотность организма и могут привести к потере сознания.
Дефицит гликогена проявляется следующими симптомами:
Такие симптомы могут быстро исчезнуть, когда организм получит необходимое количество углеводов и сахара.
Для избытка свойственно увеличение инсулина в крови и дальнейшее ожирение организма. Это происходит, когда за один прием пищи попадает в организм чрезмерное количество углеводов. Чтобы нейтрализовать организм превращает их в клетки жира.
Регулярный переизбыток гликогена может привести к сахарному диабету скрытого типа.
Чтобы избежать негативных последствий, достаточно скорректировать свое питание, уменьшить потребление сладостей и обеспечивать организм физическими нагрузками.
Вернуться к содержанию
saydiabetu.net
Гликоген – сейф для хранения глюкозы. Его роль в организме обусловлена постоянной потребностью человека в энергии, а также поддержанием процессов выработки некоторых гормонов. Так как это вещество отвечает за мобилизацию всех сил в случае высокой степени нагрузки, оставить его без внимания никак нельзя.
Гликоген является полисахаридом, образование которого происходит на основе остатков глюкозы, переработанной организмом. Он же представляет собой очень важный и один из главных «сейфов» для хранения глюкозы в тканях, концентрируясь, главным образом, в печени и мышечных волокнах. Поэтому говорят, что печень любит сладенькое – она один из главных центров хранения гликогена, который в свою очередь является главной формой сохранения поступающей с пищей глюкозы. Из-за химических свойств и разветвленной структуры иногда гликоген обозначают как «животный крахмал».
Основная функция гликогена в организме человека – это формирование энергетического запаса, который может быть задействован в таких ситуациях, как резкий спад содержания глюкозы в крови или повышение физической активности в течение короткого промежутка времени. При этом только тот гликоген, который концентрируется в печени, используется организмом для мобилизации сил и повышения активности систем. В среднем, вес этого вещества в печени составляет 5% от ее массы. В мышечной ткани гликоген вырабатывается локально и только в тех случаях, когда резко возрастает нагрузка. Иногда объем его концентрации существенно выше, чем в печени, что может быть обусловлено экстренным поведением человека в чрезвычайной ситуации. Совсем мало гликогена присутствует в клетках почечной ткани, головного мозга и крови.
Осуществляя функцию питания, гликоген расщепляется до глюкозы под действием особых ферментов и сразу же всасывается в кровь. Этот процесс подчинен деятельности нервной и эндокринной системы, поэтому нарушение в работе органов этих систем сразу же ведет к нарушению синтеза и распада гликогена, а значит, и к нарушению процессов питания организма, что может привести, например, к развитию дистрофии мышц.
Без гликогена существование человеческого организма невозможно, поэтому резкое сокращение употребления глюкозосодержащих продуктов приводит, прежде всего, к расстройству иммунной системы.
Прежде всего, следует сказать о суточной потребности в гликогене, которая составляет почти 100 грамм. Однако не стоит забывать, что это количество складывается из общего числа употребляемых продуктов, которые содержат глюкозу. К таковым относятся хлебобулочные изделия, сладости, сухофрукты, многие овощи и другие продукты. Поэтому данная норма не должна говорить вам о том, что вы можете легко позволить себе стограммовую шоколадку каждый день!
В то же время средняя потребность в этом веществе может возрастать по некоторым причинам, среди которых:
Обратная ситуация наблюдается при переизбытке глюкозы в рационе, что особенно характерно для сладкоежек и любителей консервов. Также снизить выработку гликогена необходимо, когда нарушена функция печени или развиваются прочие заболевания, связанные с распадом глюкозы и ее усвоением.
Несмотря на то, что в рационе современного человека сахаров очень много, он может столкнуться с тем, что в организме полезной глюкозы будет недостаточно. Выражаться это может в ряде существенных факторов.
1. Развитие апатии. Организму не хватает энергии даже на поддержание настроения! Вместе с тем возникает ощущение негодности, бесполезности, развивается леность, подавленность, желание скрыться от всех и от всего, человек стремится «завернуться в кокон» и спрятаться от всех проблем.
2. Снижается уровень памяти. Если раньше вы на зубок помнили телефоны всех своих друзей и знакомых, то теперь не можете повторить ни одного. Вместе с тем вы труднее воспринимаете информацию, поступающую извне, хуже запоминаете подробности прошедшего дня, не до конца воспринимаете поставленные перед вами задачи, в жизни и в работе. Вместе с памятью часто страдает и зрение.
3. Уменьшение мышечной массы, развитие дистрофии мышечной ткани. Это связано с тем, что клетки не получают достаточного питания, волокна ослабевают и, сначала истончаются, а потом полностью разрушаются, если питание не начинает поступать в организм. Так развивается дистрофия. Те люди, которые совсем не позволяют себе сладкого, даже в сухофруктах и фруктах, вредят себе не меньше тех, кто употребляет сладкое бесконтрольно!
4. Ослабление иммунитета. В связи с общей потерей тонуса и недостатком питания страдает и иммунная система, что сразу же отражается на частоте заболеваний на фоне межсезонных обострений. Этот же фактор может привести к ухудшению развития некоторых хронических заболеваний, которые имеет человек. Например, при сахарном диабете, когда выработка инсулина и так нарушена, недостаток гликогена может просто убить.
5. Развитие депрессии. Сладкое – главный провокатор выработки серотонина, отвечающего за хорошее настроение. Когда уровень гликогена резко снижается, клетки мозга не получают должного питания, уровень серотонина медленно, но верно падает вниз, что ухудшает настроение, меняет мировосприятие и провоцирует развитие глубокой депрессии, вылечить которую можно уже только с помощью соответствующих препаратов.
При переизбытке гликогена наблюдается совсем другая картина, которая зачастую может быть куда сложнее и негативнее, чем вышеизложенное.
1. Повышение густоты крови.
2. Сбои в работе печени. Как правило, сопровождаются интоксикацией организма, так как прекращается непрерывная очистка крови, и все продукты переработки белка, а также других веществ, продолжают блуждать по организму, отравляя его.
3. Развитие заболеваний тонкого кишечника, риск столкновения с онкологией ЖКТ.
4. Набор веса, риск развития тяжелого ожирения, сахарного диабета, инсульта.
Прямым источником гликогена являются продукты с высоким содержанием глюкозы, фруктозы и сахарозы, то есть всё, что можно назвать сладким. Наиболее яркими представителями из этого списка являются финики и инжир. По содержанию глюкозы они занимают верхушку мирового списка всех сладких плодово-ягодных культур!
Конечно, отличными источниками гликогена являются натуральные фрукты (апельсины, киви, клубника, манго, персики, хурма), некоторые овощи (свекла, морковь).
Менее полезными с точки зрения содержания легких углеводов являются сахар рафинад и мед, заводские сладости на их основе (пряники, кексы, вафли, конфеты с начинкой и т.п.). Хорошим вариантом восполнения гликогена является арбуз или ирга (каринка). Для тех, кто имеет свой сад, стоит обратить внимание на домашнее яблочное повидло. Кроме гликогена, оно еще является источником полезных пектинов, которые помогают очищать организм от накопившихся шлаков.
Гликоген можно получить из большинства бобовых, поэтому еженедельно стоит готовить себе суп из чечевицы или из овощей с фасолью. Полезными в этом вопросе могут оказаться и цельнозерновые изделия, пророщенная пшеница, рисовая, овсяная, ячневая, пшенная каша с сухофруктами (курага, чернослив, изюм).
depils.com
Я записалась на прием к врачу-диетологу и мне настоятельно рекомендовали .
Гликоген – это «запасной» углевод в человеческом организме, принадлежащий к классу полисахаридов.
Иногда его ошибочно называют термином «глюкоген». Важно не путать оба названия, поскольку второй термин – это белковый гормон-антагонист инсулина, вырабатываемый в поджелудочной железе.
Практически с каждым приемом пищи организм получает углеводы, которые поступают в кровь в виде глюкозы. Но порой ее количество превышает потребности организма и тогда глюкозные излишки накапливаются в форме гликогена, который при надобности расщепляется и обогащает тело дополнительной энергией.
Запасы гликогена в форме мельчайших гранул хранятся в печени и мышечной ткани. Также этот полисахарид есть в клетках нервной системы, почек, аорты, эпителия, мозга, в эмбриональных тканях и в слизистой оболочке матки. В теле здорового взрослого человека обычно есть около 400 г вещества. Но, кстати, при повышенных физических нагрузках организм преимущественно использует гликоген из мышц. Поэтому культуристы примерно за 2 часа до тренировки должны дополнительно насытить себя высокоуглеводной пищей, дабы восстановить запасы вещества.
Полисахарид с формулой (C6h20O5)n химики называют гликогеном. Другое название этого вещества – животный крахмал. И хоть гликоген хранится в животных клетках, но это название является не совсем правильным. Открыл вещество французский физиолог Бернар. Почти 160 лет тому назад ученый впервые нашел в клетках печени «запасные» углеводы.
«Запасной» углевод хранится в цитоплазме клеток. Но если организм ощущает внезапный недостаток глюкозы, гликоген высвобождается и попадает в кровь. Но, что интересно, трансформироваться в глюкозу, которая способна насытить «голодный» организм, способен только полисахарид, накопленный в печени (гепатоцид). Запасы гликогена в железе могут достигать 5 процентов от ее массы, и во взрослом организме составлять около 100-120 г. Своей максимальной концентрации гепатоциды достигают примерно через полтора часа после трапезы, насыщенной углеводам (кондитерские изделия, мучное, крахмалистая пища).
В составе мышц полисахарид занимает не больше 1-2 процентов от массы ткани. Но, учитывая общую площадь мускул, становится понятно, что гликогеновые «залежи» в мышцах превышают запасы вещества в печени. Также небольшие запасы углевода есть в почках, глиальных клетках мозга и в лейкоцитах (белых кровяных клетках). Таким образом, общие запасы гликогена во взрослом организме могут составить почти полкилограмма.
Интересно, что «запасной» сахарид найден в клетках некоторых растений, в грибах (дрожжевых) и бактериях.
В основном гликоген концентрируется в клетках печени и мышц. И следует понимать, что эти два источника резервной энергии обладают разными функциями. Полисахарид из печени поставляет глюкозу для организма в целом. То есть отвечает за стабильность уровня сахара в крови. При чрезмерной активности или между приемами пищи уровень глюкозы в плазме снижается. И дабы избежать гипогликемии гликоген, содержащийся в клетках печени, расщепляется и попадает в кровоток, выравнивая глюкозный показатель. Регуляторную функцию печени в этом плане нельзя недооценивать, поскольку изменение уровня сахара в любую сторону чревато серьезными проблемами, вплоть до летального исхода.
Мышечные запасы необходимы для поддержания работы опорно-двигательной системы. Сердце также является мышцей, в которой есть запасы гликогена. Зная об этом, становится понятно, почему у большинства людей после длительного голодания или при анорексиии возникают проблемы с сердцем.
Но если излишки глюкозы могут отложиться в форме гликогена, тогда возникает вопрос: «Почему углеводная пища откладывается на теле жировой прослойкой?». Этому также есть объяснение. Запасы гликогена в организме не безразмерны. При низкой физической активности запасы животного крахмала не успевают тратиться, поэтому глюкоза накапливается в другой форме – в виде липидов под кожей.
Помимо этого, гликоген необходим для катаболизма сложных углеводов, участвует в обменных процессах в организме.
Гликоген – это стратегический запас энергии, который синтезируется в организме из углеводов.
Сначала тело использует полученные углеводы в стратегических целях, а остатки откладывает «на черный день». Дефицит энергии является причиной для расщепления гликогена к состоянию глюкозы.
Синтез вещества регулируется гормонами и нервной системой. Этот процесс, в частности в мышцах, «запускает» адреналин. А расщепление животного крахмала в печени активизирует гормон глюкагон (вырабатывается поджелудочной железой во время голодания). За синтезирование «запасного» углевода отвечает гормон инсулин. Процесс состоит из нескольких этапов и происходит исключительно во время приема пищи.
Но в некоторых случаях расщепление гликогена не происходит. В результате гликоген накапливается в клетках всех органов и тканей. Обычно подобное нарушение наблюдают у людей с генетическими нарушениями (дисфункция ферментов, необходимых для расщепления вещества). Такое состояние называют термином гликогеноз и относят его к списку аутосомно-рецессивных патологий. На сегодня в медицине известны 12 типов этого заболевания, но пока достаточно изученной является только половина из них.
Но это не единственная патология, связанная с животным крахмалом. В число гликогеновых заболеваний также входит агликогеноз – нарушение, сопровождающееся полным отсутствием фермента, отвечающего за синтез гликогена. Симптомы болезни – ярко выраженные гипогликемии и судороги. Наличие агликогеноза определяют путем биопсии печени.
Гликоген, как запасной источник энергии, важно регулярно восстанавливать. Так, по крайней мере, утверждают ученые. Повышенная физическая активность может привести к тотальному истощению углеводных запасов в печени и мышцах, что в результате скажется на жизненной активности и работоспособности человека. В результате длительной безуглеводной диеты запасы гликогена в печени снижаются почти к нулю. Мышечные резервы истощаются во время интенсивных силовых тренировок.
Минимальная суточная доза гликогена составляет от 100 г и выше. Но эту цифру важно увеличить при:
Напротив, осторожно к пище, богатой гликогеном, стоит отнестись лицам с дисфункцией печени, недостатком ферментов. Кроме того, диета с высоким содержанием глюкозы предусматривает снижение употребления гликогена.
Как утверждают исследователи, для адекватного накопления гликогена примерно 65 процентов калорий организм должен получать из углеводных продуктов. В частности, для восстановления запасов животного крахмала важно ввести в рацион хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.
Лучшие источники гликогена: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка, соки из фруктов.
Ученые определили, что во взрослом организме может накопиться около 400 граммов гликогена. Но также ученые определили и то, что каждый грамм резервной глюкозы связывает примерно 4 грамма воды. Вот и получается, что 400 г полисахарида – это примерно 2 кг гликогенного водного раствора. Этим объясняется обильное потоотделение во время тренировок: организм расходует гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.
Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Один литр воды, как известно, — это 1 кг веса. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.
Для по-настоящему эффективного похудения врачи советуют не только пересматривать рацион (отдавать предпочтение протеинам), но и усиливать физические нагрузки, которые ведут к быстрому израсходованию гликогена. Кстати, исследователи рассчитали, что 2-8 минут интенсивных кардиотренировок достаточно для использования запасов гликогена и потери лишнего веса. Но эта формула подходит исключительно лицам, не имеющим кардиологических проблем.
Организм, в котором, содержатся лишние порции гликогена, скорее всего, сообщит об этом сгущением крови и нарушениями работы печени. У людей с чрезмерными запасами этого полисахарида также случаются сбои в работе кишечника, увеличивается вес тела.
Но и нехватка гликогена не проходит для организма бесследно. Дефицит животного крахмала может послужить причиной эмоционально-психических нарушений. Возникают апатии, депрессивные состояния. Также заподозрить истощение энергетических резервов можно у людей с ослабленным иммунитетом, плохой памятью и после резкой потери мышечной массы.
Гликоген – важный резервный источник энергии для организма. Его недостаток – это не только снижение тонуса и упадок жизненных сил. Дефицит вещества скажется на качестве волос, кожи. И даже потеря блеска в глазах – это также результат нехватки гликогена. Если вы заметили у себя симптомы недостатка полисахарида, самое время подумать об усовершенствовании своего рациона.
Материалы: http://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/glikogen/
Процессы жиросжигания и роста мышечной массы зависят от множества факторов, в том числе и от гликогена. Как он влияет на организм и результат тренировки, что нужно делать для пополнения этого вещества в организме — это вопросы, ответы на которые следует знать каждому атлету.
Источниками получения энергии для поддержания функциональности тела человека, в первую очередь, служат белки, жиры и углеводы. На расщепление первых двух макронутриентов затрачивается определенное время, поэтому они относятся к «медленной» форме энергии, а углеводы, которые расщепляются практически сразу, являются «быстрой».
Быстрота усвоения углеводов обусловлена тем, что он используется в виде глюкозы. Она хранится в тканях человеческого тела в связанной, а не в чистой форме. Это позволяет избежать переизбытка, способного спровоцировать развитие диабета. Гликоген и является основной формой, в которой хранится глюкоза.
Общее количество гликогена в организме составляет 200-300 граммов. Порядка 100-120 граммов вещества накапливается в печени, остальная часть сохраняется в мышцах и составляет максимум 1% от общей массы этих тканей.
Гликоген из печени покрывает общую потребность организма в энергии, получаемой из глюкозы. Его запасы из мышц идут на локальное потребление, затрачиваются при выполнении силового тренинга.
Гликоген накапливается в окружающей мышцы питательной жидкости (саркоплазме). Наращивание мускулатуры во многом обусловлено объемом саркоплазмы. Чем он выше, тем больше жидкости впитывается мышечными волокнами.
Увеличение саркоплазмы происходит при активной физической деятельности. С возрастанием потребности в глюкозе, которая идет на рост мускул, повышается и объем резервного хранилища под гликоген. Его размеры остаются неизменными, если человек не тренируется.
На час физической аэробной и анаэробной нагрузки организму требуется порядка 100-150 граммов гликогена. Когда имеющиеся запасы этого вещества исчерпываются, вступает в реакцию последовательность, предполагающая разрушение сначала мышечных волокон, а потом жировой ткани.
Чтобы избавиться от лишнего жира, эффективнее всего тренироваться после продолжительного перерыва с момента последней трапезы, когда запасы гликогена истощены, например, натощак с утра. Тренироваться с целью похудения нужно в среднем темпе.
Успех силового тренинга на рост мышечной массы напрямую зависит от наличия достаточного количества гликогена как для занятий, так и для восстановления его запасов после. Если это условие не соблюдается, во время тренировки мышцы не растут, а сжигаются.
Наедаться перед походом в спортзал тоже не рекомендуется. Промежутки между приемами пищи и силовыми тренировками должны постепенно увеличиваться. Это позволяет организму учиться более эффективно распоряжаться имеющимися запасами. На этом основано интервальное голодание.
Преобразованная глюкоза, накапливаемая печенью и мышечными тканями, образуется в результате расщепления сложных углеводов. Сначала они распадаются до простых нутриентов, а затем в глюкозу, поступающую в кровь, которая конвертируется в гликоген.
Углеводы с низким гликемическим индексом медленнее отдают энергию, что повышает процент образования гликогена, вместо жиров. Не следует зацикливаться только на гликемическом индексе, забывая о важности количества потребляемых углеводов.
«Углеводное окно», открывающееся после тренинга, считается лучшим временем для приема углеводов с целью восполнения запаса гликогена и запуска механизма роста мускулатуры. В этом процессе углеводам отводится более значимая роль, нежели протеинам. Как показали последние исследования, питание после тренинга важнее, чем до него.
Гликоген представляет собой основную форму хранения глюкозы, количество которой в организме взрослого человека варьируется в пределах от 200 и до 300 граммов. Силовые тренировки, выполняемые без достаточного количества гликогена в мышечных волокнах, ведут к сжиганию мускулатуры.
Материалы: http://builderbody.ru/glikogen-dlya-nabora-massy-i-szhiganiya-zhira/
vekoff.ru
Схема двумерного сечения через молекулу гликогена, в центре расположен белок гликогенин
Структура гликогена
Гликоген (также известный как "животный крахмал" , несмотря неточность этого названия) - полисахарид, гомополимеры α- глюкозы, основная форма ее хранения в клетках животных, большинства грибов, многих бактерий и архей. В человеческом организме главными местами накопления гликогена является печень и скелетные мышцы.
Способность печени повышать концентрацию глюкозы в крови и наличие в ней крохмалеподибнои вещества, которое было названо гликогеном, была открыта 1875 Клодом Бернаром [1] [2].
Гликоген является гомополимер α-глюкозы, остатки которой соединены между собой (α1 → 4) - гликозидными связями. Каждые 8-10 мономерных остатков происходит ветвление, боковые ветви присоединены (α1 → 6)-связями. Таким образом молекула гликогена значительно более компактная и разветвленная чем крахмала [3]. Степень полимеризации близок к таковому в амилопектина [4].
Все разветвления гликогена имеют нередукуючи конце, так что если количество ветвей равна n, то в молекуле будет n-1 нередукуючих концов и всего один редуцирующее. Когда происходит гидролиз гликоген с целью использования его в качестве источника энергии, остатки глюкозы по одному отщепляются от нередукючих концов. Их большое количество позволяет существенно ускорить процесс [3].
Наиболее стабильной конформацией ветвей с (α1 → 4)-связями является плотная спираль с шестью остатками глюкозы на оборот (плоскость каждой молекулы возвращена на 60 ? относительно предыдущей) [5].
Для выполнения своей биологической функции: обеспечение максимально компактного хранения глюкозы и одновременно возможности его быстрой мобилизации, гликоген должен иметь строение оптимизированную по нескольким параметрам: 1) количеством ярусов (уровней) ветвления, 2) количеством ветвей в каждом ярусе, 3) количеством остатков глюкозы в каждой ветви. Для молекулы гликогена с постоянным числом мономерных звеньев количество внешних ветвей, из которых может мобилизоваться глюкоза до точки ветвления, падает с ростом средней длины каждой ветви. Плотность наиболее внешних ветвей стерически ограничена, поэтому максимальный размер молекулы гликогена уменьшается с увеличением количества ветвей на одном уровне. Зрелые молекулы гликогена различного происхождения имеют в среднем 12 ярусов ветвления, на каждом из которых размещается в среднем по две ветви, каждая из которых содержит около 13 остатков глюкозы. Математический анализ показал, что такое строение очень близка к оптимальной для мобилизации максимального количества глюкозы за минимальное время [6].
Гликоген является формой запасания глюкозы у животных [3][4], грибов [7], некоторых бактерий (в частности цианобактерий [8]) и АРЕХ [9]. В микроорганизмов гликоген более или менее равномерно разбросан по цитоплазме клетки в виде гранул диаметром 20-100 нм, их обычно можно увидеть только через электронный микроскоп. Если клетка содержит много гликогена она становится красно-коричневой при закрашивании раствором йода [10]. У позвоночных животных наибольшие количества гликогена запасаются печенью, где он может составлять 7-10% от общей массы [11] (100 -120 г у взрослого человека), и скелетными мышцами (1-2% от общей массы) [11]. Небольшие количества гликогена находятся в почках, и еще меньше - в определенных глиальных клетках мозга и белых кровяных тельцах.
Запасания глюкозы не в свободной форме, а именно в виде полисахаридов диктуется двумя причинами. Во-первых, если бы, например, в гепатоциты вся масса глюкозы, входит в состав гликогена, находилась в свободном состоянии, ее концентрация достигла бы 0,4 nbsp; моль / л. А это в свою очередь привело бы к значительному повышению осмотического давления цитозоля, избыточного поступления воды в клетку и ее разрыв [12]. Во-вторых, такая высокая концентрация глюкозы сделала бы фактически невозможным ее активный транспорт из окружения клетки, в случае гепатоцита с крови, где уровень глюкозы составляет всего 5 ммоль / л [3]. Хранение же глюкозы в форме гликогена позволяет сократить ее концентрацию в клетке до 0,01 мкмоль / л [12].
Запасы гликогена у людей значительно меньше, чем запасы жиров. Последние имеют ряд преимуществ: во-первых, они дают возможность получить более чем вдвое больше энергии, чем такая же масса углеводов, во-вторых это гидрофобные молекулы и, в отличие от углеводов, не нуждаются гидратации, что позволяет сократить массу энергетических запасов. Однако гликоген является быстрым источником энергии, кроме того в организме животных отсутствуют метаболические пути превращения жирных кислот в глюкозу, а значит они не могут использоваться мозгом и в анаэробном метаболизме мышц [12].
В гепатоцитах гликоген сохраняется в виде больших цитоплазматических гранул. Элементарная так называемая β-частица, является одной молекулой гилкогену, имеет диаметр около 21 нм и включает в 55 000 остатков глюкозы и имеет 2000 нередукуючих концов. 20-40 таких долек вместе образуют α-розетки, которые можно видеть в под микроскопом в тканях животных, которых хорошо кормят. Однако они исчезают после 24-часового голодания. Гликоген гранулы - это сложные агрегаты, в состав которых помимо самого гликогена входят ферменты, синтезирующие и расщепляют его, а также регуляторные молекулы [12].
Гликоген в мышцах служит источником быстрой энергии как по аэробной, так и за анаэробного метаболизма. Его запасы могут быть исчерпаны за один час интенсивной физической нагрузки. Регулярная тренировка позволяет увеличить запасы гликогена в мышцах, вследствие чего они могут дольше работать без усталости [13]. В печени гликоген является резервом глюкозы для других органов, на тот случай, если ее поступления с пищей ограничено. Особенно важен такой запас для нейронов, которые не могут использовать в качестве энергетического субстрата жирные кислоты. Печеночный запас гликогена во время голодания исчерпывается за 12-24 часов [12].
Гликоген также содержится в секрете желез матки, выделяемый в ее полость в постовуляцийний период менструального цикла после оплодотворения. Здесь полисахарид используются как источник питания для эмбриона до его имплатнтации [13].
Гликоген также поступает в организм с пищей и расщепляется в тонком кишечнике гидролитических ферментов [12].
Расщепления гликогена происходит двумя основными путями: при пищеварения он гидролизуется до глюкозы, которая может всасываться клетками эпителия тонкого кишечника. Внутриклеточное расщепление запасов гликогена ( гликогенолиз) идет путем фосфоролиза, продуктом которого является глюкозо-1-фосфат, этот путь позволяет сохранить часть энергии гликозидных связей путем формирования фосфатного эфира [14]. Таким образом, для включения образованной глюкозы в гликолиз или пентозофосфатный путь не нужно затрачивать АТФ. Кроме того образования глюкозо-1-фосфата является выгодным для мышц, поскольку для этой соединений нет переносчиков в плазмалемме, и она не может "убегать" из клетки [15].
У человека переваривания гликогена (как и крахмала) начинается в ротовой полости, где на него действует α-амилаза слюны. Этот фермент гидролизует внутримолекулярные (α1 → 4)-связи и расщепляет полисахариды до олигосахаридов. В желудка амилаза слюны инактивируется из-за высокой кислотность среды. Желудочный сок не содержит ферментов для переваривания углеводов. В двенадцатиперстной кишке на (α1 → 4)-связи гликогена действует панкреатическая α-амилаза, а на (α1 → 6)-связи - специальный дерозгалужуючий фермент амило-1 ,6-гликозидаза. Так завершается гидролиз гликогена до мальтозы, которая под влиянием пристеночного фермента тонкого кишечника мальтазы (α-глюкозидазы) превращается в глюкозу и всасывается [16].
Схема реакций гликогенолиза
Внутриклеточный гликоген мышц и печени расщепляется в процессе гликогенолиза, в котором участвуют три фермента: гликогенфосфорилаза, гликогендерозгалужуючий фермент и фосфоглюкомутазы. Первый из них катализирует реакцию, в которой неорганический фосфат атакует гликозидной (α1 → 4)-связь между двумя последними остатками глюкозы с нередукуючого конца, в результате чего происходит отщепление последнего остатка в виде глюкозо-1-фосфата. Кофактором в этой реакции выступает пиридоксальфосфат [14].
Гликогенфосфорилаза последовательно отщепляет по одному мономера от нередукуючого конца пока не достигает места удаленного на четыре остатки от (α1 → 6)-связи (точки ветвления). Здесь вступает в действие бифункциональных (в еукриот [17]) дерозгалужуючий фермент. Сначала он катализирует трансферазну реакцию, которая заключается в переносе блока из трех глюкозных остатков с ветки на ближайшее нередукуючий конец, к которому он прикрепляется (α1 → 4)-связью. После этого дерозгалужуючий фермент проявляет (α1 → 6)-глюкозидазну активность, которая заключается в расщеплении (α1 → 6)-связи и выделении свободной глюкозы [14][15].
Образован глюкозо-1-фосфат превращается фосфоглюкомутазы в глюкозо-6-фосфата, который в скелетных мышцах вступает в процесс гликолиза. В печени глюкозо-6-фосфат также может транспортироваться в эндоплазматический ретикулум, там подлежать действия глюкозо-6-фосфатазы (мышцы лишены этого фермента), превращаться в глюкозу и выделяться в кровь [14][18].
Незначительно биосинтез гликогена (гликогенез) происходит почти во всех тканях организма, однако больше всего он выражен в печени и мышцах. Этот процесс начинается с глюкозо-6-фосфата, образуется из глюкозы в гексокиназную или глюкокиназний реакции. Часть глюкозы, поступающей в организм с пищей, сначала поглощается эритроцитами, которые используют ее для получения энергии в процессе молочнокислого брожения. Образован лактат в гепатоцитах превращается в глюкозо-6-фосфата в процессе глюконеогенеза [19].
Метаболические пути биосинтеза и распада определенных соединений обычно отличаются крайней мере некоторыми из реакций. Метаболизм гликогена был первым открытым примером этого важного принципа. 1957 Луис Лелуар установил, что в процессе гликогенеза используется не глюкозо-1-фосфат, а уридиндифосфатглюкоза [20].
Глюкозо-6-фосфат сначала превращается в глюкозо-1-фосфат под влиянием фосфоглюкомутазы. Продукт этой реакции становится субстратом для фермента УДФ-глюкозофосфорилазы, которая катализирует реакцию:
Глюкозо-1-фосфат + УТФ → УДФ-глюкоза + ФФ н.Поскольку пирофосфат сразу расщепляется неорганической пирофосфатазы, то равновесие реакции сильно смещена в сторону образования УДФ-глюкозы. Последняя является субстратом для гликогенсинтазы, что переносит остаток глюкозы на нередукуючий конец молекулы гликогена [21].
Образование боковых ветвей обеспечивает гилкозил-(4 → 6)-трансгликозилаза (ответвительные фермент). Она отщепляет от ветки, содержащий более 11 мономерных единиц 6-7 последних и переносит их на C6 гидроксильную группу остатка глюкозы в более внутреннем положении на той же или другой ветви. Таким образом происходит ветвление, необходимое для лучшей растворимости гликогена, и доступа большего количества ферментов синтеза и расщепления до нередукуючих концов [22].
Гликогенсинтаза может синтезировать гликоген только при условии наличия праймера - готового полимера глюкозы с менее чем шестью мономерных единицами. Образование молекул гликогена de novo возможно только благодаря белку гликогенину, что выступает одновременно и "затравкой", на которой собираются новые ветви гликогена и ферментом, который катализирует начало образования наших исследований [22].
Гликогенез и гилкогенолиз имеют сложную систему регулирования на нескольких уровнях. Многие из ферментов, участвующих в этих процессах является алостеричнимы и могут изменять свою активность приспосабливаясь к нуждам клетки. Количество запасов гликогена также регулируется на гормональном уровне для поддержания гомеостаза целого организма [23].
Нарушения обмена гликогена наблюдается при многих заболеваниях человека, в частности при сахарного диабета. Существует также ряд наследственных расстройств, связанных с чрезмерным отложением гликогена в печени, они называются гликогенозами. Они обычно сопровождаются сильно выраженной гипогликемией (пониженным содержанием глюкозы в крови) между приемами пищи. Первый гликогеноз был открыт 1929 Эдгаром фон Гирке [24], большой вклад в исследование этих заболеваний сделала Герти Кори. Сейчас известно 13 форм гликогенозов, вызванных нарушениями в функционировании различных белков [25].
nado.znate.ru
